香蕉茎叶的综合利用方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种植物茎叶的综合利用，特别是涉及香蕉茎叶的综合利用方法。
【背景技术】
[0002]中国南方和中国台湾地区以及东南亚、印度、非洲等热带和温热带地区均是香蕉的主要产地。据不完全统计，每年全世界的香蕉种植面积超过3千万亩，总产量超过4亿吨，其中我国(含台湾地区)约占20%。香蕉是世界的“四大水果”之一，广受欢迎。
[0003]每年的香蕉果实采收后，香蕉茎叶便成为废弃物，其茎叶的重量约为果实(15?30kg/棵)的2?4倍。可见，香蕉茎叶的数量庞大，废弃后造成的土壤环境、河流和地下水等各种污染以及滋生虫害，不良影响极其严重。这些问题已引起全世界的高度重视，并采取了一定措施加以缓解;如何更好进行变废为宝，综合开发和有效利用香蕉的茎叶，提高其经济价值，一直备受关注。
[0004]香蕉除了果实营养丰富外，其茎叶也是“宝”。首先是香蕉茎叶的汁液除了大量水分，还含有氨基酸、维生素和部分植物蛋白，其中的单宁(又称单宁酸或鞣质)含量丰富，约占汁液总量的1%?3%。鞣质属于水溶性多酚类物质的活性成份，是天然的有机化合物。经查询研究文献表明，鞣质活性成分在医药领域被认为具有收敛及蛋白质凝固作用，临床上可用于止血、止泻、灭菌及抗病毒等;最新研究还发现它具有抗突变、抗脂质过氧化、清除自由基、抗肿瘤及抗艾滋病等多种药理活性，还具有一定的灭菌杀虫害功效。可见，香蕉茎叶的汁液具有诱人的应用前景。
[0005]在香蕉的茎叶中，除了约90%为水及单宁成分等外，其余约10%是植物纤维，可以作为造纸、织布、饲料等纤维原料和有机肥料，其经济价值可观。
[0006]中国专利CN101897839A公开“一种香蕉茎杆的综合利用方法”，其工艺包括清洗、破片、筛选、浸泡、压榨、过滤、调配、匀质等，制作工艺复杂，即使能提取香蕉茎叶的汁液，试验表明，仅靠单宁成分进行灭菌杀虫的效果不明显。
[0007]中国专利CN201510001181.4公开一种蒸汽爆破预处理提高香蕉茎杆固体剩余物厌氧消化产沼气的方法。其步骤包括备料、蒸汽爆破、收料、厌氧消化等过程，仅限于将香蕉茎杆转化为沼气、半纤维素和木质素。
[0008]宋志萍等(宋志萍、蔡俊鹏.香蕉茎叶资源的开发利用，资源开发与市场，2005，21
(I))提出香蕉茎叶除了可以作为饲草资源外，，还可用于栽培食用菌、提取盐、医用、造纸等，是一种有待大力开发的农作物资源”；同时还指出:“在开发利用时，应解决香蕉茎叶中单宁(鞣酸)的去除问题…如何除去单宁是开发利用香蕉茎叶的关键。”
[0009]根据文献检索，从香蕉茎叶中提取汁液及其对单宁的利用，目前尚未见有工业化的提取方法和实际应用案例。其主要原因之一是人们研究发现香蕉茎叶中汁液的单独开发不经济，费工费力，导致出现了应用上的“真空”或仅停留在理论上的探索;原因之二是虽然有些文献或公开的专利也提出了从香蕉茎杆(不含叶)中提取汁液的方法，一方面是提取的方法存在局限性，难于有效从香蕉茎杆中提取单宁的含量，另一方面由试验表明，仅靠汁液中的单宁成分用于灭菌杀虫的效果不明显，故至今未得到开发利用。
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于提供香蕉茎叶的综合利用方法。
[0011]本发明包括以下步骤:
[0012]I)将香蕉茎叶清洗，将清洗后的污水净化，净化后的水进行循环使用，另将过滤的沉淀物取出干燥，作为生物肥料的原料；
[0013]2)将清洗后香蕉茎叶进行压榨，并把茎叶渣和汁液进行分离处理，分离后的汁液密封；
[0014]3)将步骤2)分离处理后的茎叶渣溶化；
[0015]4)将步骤3)溶化后的茎叶渣进行渣汁分离，分离后的汁液密封；
[0016]5)将步骤2)和步骤4)得到的汁液过滤后装入高温压力罐中灭菌处理，将灭菌处理后的汁液与生物原料混合，再放置在密封罐中发酵后，加入稳定剂继续发酵后即得生物药剂；
[0017]6)将提取汁液后的茎叶渣，直接作为造纸纤维原料，或通过氧化剂漂白后作为织布纤维原料，或粉碎处理后作为饲料及其添加剂。
[0018]在步骤I)中，所述清洗可采用高压水枪喷淋方法清洗，每吨香蕉茎叶清洗时间约需I Omin，用水量约Im3。
[0019]在步骤2)中，所述压榨可采用压榨机进行压榨;所述分离处理后的茎叶渣可粉碎后，通过堆肥发酵处理，作为生物肥料(有机肥)。
[0020]在步骤3)中，所述溶化可将分离处理后的茎叶渣通过蒸或煮的加温方式进行溶化;所述溶化中可进行搅拌来加速茎叶渣的溶化进程;所述蒸或煮时，按质量比水的加入量与莖叶渣可为1:2。
[0021]在步骤4)中，所述渣汁分离可采用挤压或甩干方式进行渣汁分离。
[0022]在步骤5)中，所述过滤可采用过滤布过滤，所述过滤布可采用3927过滤布;所述灭菌处理可在高温压力罐中，通过150?200°C温度和0.2MPa压力对其进行灭菌处理，灭菌处理时间可为30min;所述生物原料可采用含烟碱或芦藤酮等成分的生物原料;所述生物原料与汁液的质量比可为(I?2):1000;所述在密封罐中发酵的时间可为7?10天，环境温度控制在20?30°C，密封罐气压保持在0.2MPa;所述稳定剂可采用木瓜醇、海藻糖等中的至少一种;所述继续发酵的时间可为5?7天，密封罐气压保持在0.2MPa;所述生物药剂包括灭菌生物药剂和杀虫生物药剂。
[0023]本发明将收获的香蕉茎叶进行处理和制备，包括清洗、压榨、溶化、二次取液、过滤、灭菌、混合发酵、稳定发酵、调配等步骤，提取香蕉茎叶中的鞣质活性成份，并制备成相关灭菌杀虫的生物药剂产品。该产品通过试验和检测表明，在灭菌杀虫害过程中达到了无毒无害、安全高效的效果。
[0024]通过其他工艺对香蕉(树)的茎叶渣、香蕉茎叶上的泥渣等进行后期处理，可获得其它附属产品，包括作为造纸、织布等的植物纤维，饲料及其添加剂，有机肥料等。
[0025]本发明的优点和有益效果如下:
[0026]1.实现了将大量的香蕉茎和叶进行变废为宝的工业化生产，从根本上消除了香蕉茎叶因堆积导致的腐烂污染问题。从公开的文献资料表明，本发明是目前用于工业化对香蕉茎叶综合利用中最简便实用且有效的方法。
[0027]2.提出从香蕉茎叶中通过压榨、溶化等方法来有效提取植物鞣质活性成份，并采用与烟碱、芦藤酮、木瓜醇、海藻糖等成分进行混合发酵和稳定发酵等工艺，将香蕉茎叶中的汁液精制成灭菌杀虫害的生物药剂，经检测和在茶园、果园、蔬菜等场所的灭菌杀虫害试验表明，取得了很好效果，受到用户认可。
[0028]3.对提取汁液后的茎叶(干)渣以及清洗后沉积的泥渣等，由于茎叶(干)渣不存留其毒性，故只要对其进行简单处理(加工)，即可使香蕉的茎叶渣以及泥渣均得到利用，不留残物，也不会出现二次环境污染问题，真正实现环保经济。
【附图说明】
[0029]图1为本发明实施香蕉茎叶的综合利用方法的流程图，包括从香蕉茎叶中提取汁液、发酵和调配制成灭菌杀虫害生物药剂的过程。
[0030]图2为本发明实施对香蕉茎叶渣的利用方法，即将提取汁液过程中剩余的茎叶渣、泥渣等的利用流程图。
[0031]在图1和2中，各标记为:1_清洗和净化过程，11-表示收获后送到制备场所的整棵香蕉茎叶，12-表示香蕉茎叶清洗后沉积的泥土和废料(简称泥渣)，13-表示清洗干净的整棵香蕉茎叶；2-表示压榨和分离过程，21-表示压榨机对整棵香蕉茎叶进行压榨，22-表示压榨后分离的茎叶渣，23-表示压榨后分离出来的(原)汁液;3-表示对压榨后的溶化过程，31-表示将压榨后的香蕉茎叶渣放入溶化罐，32-表示使用加温装置进行蒸或煮，使茎叶渣溶化，33-表示溶化后的茎叶渣液混合物;4-表示二次取液过程，41-表示甩干机(或挤压机)，42-表示分离后的干渣，43-表示分离后的汁液;5-表示过滤和灭菌过程，将两次取得的汁液混合一起，由过滤布过滤残渣并进行高温灭菌处理，51-表示过滤布，52-表示过滤后的残渣，53-表示过滤后的汁液经过高温灭菌，54为灭菌加温装置;6-表示混合发酵过程，61表示发酵罐，62-表示在发酵罐中添加适当比例的生物特制发酵素，63-表示混合发酵后的汁液；7-表示稳定发酵过程，71-表示发酵罐，72-表示在发酵罐中添加合适比例的生物稳定发酵素，73-表示稳定发酵后的汁液;8-表示汁液发酵后的调配过程，81-表示可调配成生物灭菌药剂，82-表示调配为生物杀虫药剂;9-表示香蕉茎叶渣的纤维利用，91-表示可作为造纸纤维原料，92-表示经过工业漂白过程，93-表示经漂白后可作为织布纤维原料，94-表示经过粉碎后的香蕉茎叶渣，95-表示作为动物饲料及添加剂；10-表示将茎叶上清洗留下的泥土(包括废料)、汁液过滤后的残渣或茎叶渣经过粉碎后进行的生物肥料利用，101-表示发酵过程，102-表示作为生物肥料;111-表示香蕉果实的皮。
【具体实施方式】
[0032]以下实施例结合附图对本发明作进一步的说明。
[0033]1.香蕉茎叶上沾染的尘土和其它污垢，以免杂质影响后续提取汁液的纯净成分。清洗后的污水将进行净化，一方面把净化后的水进行循环使用，以减少自来水的用量;另一方面把过滤的尘泥等杂物取出干燥，作为生物肥料的原料。工业化清洗可选用高压水枪喷淋技术，每吨茎叶清洗时间约需1min，用水量约Im3，净化后的水可再生利用达到90 %以上。
[0034]2.压榨取液:将清洗后整棵香蕉的茎叶直接送入压榨机进行压榨，并把茎叶渣和汁液进行分离处理。分离后的汁液需要进行密封，以免受空气影响而氧化。工业化生产可选用类似甘蔗压榨机的设备进行压榨，每棵香蕉茎叶压榨及汁液分离的时间一般为45?50s。试验表明，直接压榨取出的汁液约含70%，而单宁的成分约含50%，近半的单宁物质还残留在压榨后的茎叶渣里。
[0035]3.茎叶渣溶化:将上述压榨后分离的茎叶渣通过蒸或煮的加温方式进行溶化。工业化溶化茎叶渣的方法可采用罐或锅类，按照类似日常做